一种片状电热元件组的垂直密排栅格状结构

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，特别涉及一种片状电热元件组的垂直密排栅格状结构。

背景技术

空气加热器是主要对气体流进行加热的电加热设备。加热器内腔能够引导气体流向，延长气体在内腔的滞留时间，从而使气体充分加热，使气体加热均匀，提高热交换效率。被广泛的应用到航空航天、兵器工业、化工工业和高等院校等许多科研生产试验室。

现有空气加热器包含电热元件以及各项辅助设备，比如在空气加热器内部会配备有风机等，其中风机主要起到聚集空气的作用。

市面上的空气加热器，其电热元件的安装方式通常为直接平铺，将电热元件裸露在外接触空气，利用风机聚集空气时，将空气流动于电热元件内，从而对空气进行加热，其电耗和加热效果呈现确定比例，随着长时间的使用，空气加热器的加热效果则会持续降低，最终导致成本增加。

有鉴于此，如何增强电热元件对空气的加热效果为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种片状电热元件组的垂直密排栅格状结构，来增加电热元件的对空气的加热效果。

本发明要解决的是现有技术中的电热元件的效率持续降低，且成本较高的问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种片状电热元件组的垂直密排栅格状结构，包括有机架、包覆所述机架外侧面的外壳和固定设置在所述机架下表面的底板，所述底板开设有若干通风孔，所述机架内垂直固定有分拣块组件，所述分拣块组件内插设有若干片状电热元件和薄片隔板，所述片状电热元件和薄片隔板间隔设置。

进一步地，所述分拣块组件包括有支撑分拣块和若干固定分拣块，所述支撑分拣块固定设置于机架内部，若干所述固定分拣块平均固定设置于机架的相对两侧，所述支撑分拣块远离底板一端等距开设有若干第一宽卡槽和第一窄卡槽，所述第一宽卡槽和第一窄卡槽间隔设置，若干所述固定分拣块远离外壳的一端均对应第一宽卡槽和第一窄卡槽开设有第二宽卡槽和第二窄卡槽，所述第一宽卡槽和第二宽卡槽位于同一水平面，所述第二窄卡槽和第一窄卡槽位于同一水平面，所述片状电热元件插设在第一宽卡槽和第二宽卡槽处，所述薄片隔板插设在第一窄卡槽和第二窄卡槽处。

进一步地，所述第一宽卡槽和第一窄卡槽的间距以及所述第二宽卡槽和第二窄卡槽的间距均位于8毫米至20毫米之间。

进一步地，所述片状电热元件包括有第一封装板、电发热材料和第二封装板，所述电发热材料的两侧分别与第一封装板和第二封装板相固定。

进一步地，所述第一封装板、第二封装板和薄片隔板的厚度位于1毫米至10毫米之间。

进一步地，所述第一封装板和第二封装板表面的红外发射率均大于0.80进一步地，所述薄片隔板表面的红外吸收率大于0.80。

进一步地，所述机架远离底板的一侧设置有顶盖板，所述顶盖板上开设有若干排气孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、通过设置片状电热元件，片状电热元件交错式地安装在机架内形成栅格状结构，空气由下至上从相邻片状电热元件之间流动并加热，片状电热元件包括有第一封装板、电发热材料和第二封装板，电发热材料的两侧分别与第一封装板和第二封装板相固定，其中第一封装板和第二封装板表面的红外发射率均大于0.80，在对电加热材料进行通电之后，第一封装板和第二封装板能够吸收电发热材料产生的热量，并且释放至两侧，因此相邻的片状电热元件之间的缝隙内的空气便能够收到来自两侧的热量，增强加热效果，由于第一封装板和第二封装板的红外发射率大于0.80，因此其对于电发热材料产生的热量能够减少热量损耗，从而将大部分热量发射出去与空气接触，在空气的流动过程中加热空气，由此对比现有技术而言，栅格状结构的片状电热元件，在供电相同的情况下，其对空气加热的效果更为显著，故若是与现有技术共同将空气加热至相同温度，本发明所消耗电量更低，进而降低成本，提高生产效率。

2、通过设置薄片隔板，薄片隔板位于两个片状电热元件之间，其中薄片隔板表面的红外吸收率大于0.80，因此在相邻的片状电热元件向两侧的缝隙内释放热量时，薄片隔板能够吸收来自片状电热元件释放出来的热量，从而提高自身的温度，对于原本流动在两个片状电热元件之间的空气，进一步提升空气热量，提高加热效率。

3、通过设置支撑分拣块，支撑分拣块固定设置于机架内部，支撑分拣块远离底板一端等距开设有若干第一宽卡槽和第一窄卡槽，第一宽卡槽和第一窄卡槽间隔设置，将片状电热元件插设在第一宽卡槽内，将薄片隔板插设在第一窄卡槽内，使片状电热元件和薄片隔板安装地相对稳定，且在加热过程中能够防止片状电热元件变形。

4、通过设置固定分拣块，若干固定分拣块平均固定设置于机架的相对两侧，若干固定分拣块远离外壳的一端均对应第一宽卡槽和第一窄卡槽开设有第二宽卡槽和第二窄卡槽，第一宽卡槽和第二宽卡槽位于同一水平面，第二窄卡槽和第一窄卡槽位于同一水平面，片状电热元件插设在第一宽卡槽和第二宽卡槽处，薄片隔板插设在第一窄卡槽和第二窄卡槽处，固定分拣块和支撑分拣块一起为片状电热元件和薄片隔板提供固定于机架内部的支撑空间，能够防止片状电热元件和薄片隔板在机架内的滑动，保证其安全性，同时能够进一步控制相邻片状电热元件和薄片隔板之间的距离，能够始终保持该间距在一定范围内，从而保持空气流动的顺畅。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图

图2为本发明的整体爆炸结构示意图；

图3为本发明凸显栅格状结构的局部结构示意图；

图4为本发明中片状电热元件的爆炸结构示意图；

图5为本发明中支撑分拣块的结构示意图；

图6为本发明中固定分拣块的结构示意图。

图示说明：

1、机架；2、外壳；3、底板；4、通风孔；5、分拣块组件；51、支撑分拣块；511、第一宽卡槽；512、第一窄卡槽；52、固定分拣块；521、第二宽卡槽；522、第二窄卡槽；6、片状电热元件；61、第一封装板；62、电发热材料；63、第二封装板；7、薄片隔板；8、顶盖板；9、排气孔。

具体实施方式

本发明提出新的方案，以解决现有技术中的电热元件的效率持续降低，且成本较高的问题。

为更加清楚的表示，下面结合附图对本发明做详细的说明。

参见图1至图6，一种片状电热元件6组的垂直密排栅格状结构，包括有机架1、包覆机架1外侧面的外壳2和固定在机架1下表面的底板3，以及在机架1的上方额外安装有顶盖板8。机架1是由若干根铁方管所组成的空间正方体，其外壳2、底板3和顶盖板8均为冷轧钢板。底板3开设有通风孔4，用来进气，顶盖板8开设有排气孔9，用于实现空气对流。

在机架1的内部固定有分拣块组件5，分拣块组件5内插设有若干片状电热元件6和薄片隔板7，片状电热元件6和薄片隔板7间隔设置，单片薄片隔板7位于两个片状电热元件6之间。

通过以上结构描述，其工作流程为，片状电热元件6通电加热之后能够增加周围空气的热量，从而减轻空气密度，热空气向上攀升，最终由排气孔9出去，在这个过程中，机架1下方，也即底板3外部的空间的空气便随之从通风孔4进入机架1内部，从而实现自动带动空气在机架1内部进行流动，并且与现有技术相比，无需使用到风机，从而减少了成本，也减少了使用风机而带来的噪音困扰。

分拣块组件5包括有支撑分拣块51和若干的固定分拣块52，本实施例中固定分拣块52的数量为4个。其中支撑分拣块51固定并且连接机架1下方两根相对的钢管，4个固定分拣块52平均在机架1的相对两侧水平分布，各面两个。

在支撑分拣块51远离底板3一端等距开设有若干第一宽卡槽511和第一窄卡槽512，第一宽卡槽511和第一窄卡槽512间隔设置，若干固定分拣块52远离外壳2的一端均对应第一宽卡槽511和第一窄卡槽512开设有第二宽卡槽521和第二窄卡槽522，第一宽卡槽511和第二宽卡槽521位于同一水平面，第二窄卡槽522和第一窄卡槽512位于同一水平面，片状电热元件6插设在第一宽卡槽511和第二宽卡槽521处，薄片隔板7插设在第一窄卡槽512和第二窄卡槽522处。第一宽卡槽511和第一窄卡槽512的间距以及第二宽卡槽521和第二窄卡槽522的间距均位于8毫米至20毫米之间。

固定分拣块52和支撑分拣块51一起为片状电热元件6和薄片隔板7提供固定于机架1内部的支撑空间，能够防止片状电热元件6和薄片隔板7在机架1内的滑动，保证其安全性。同时能够进一步控制相邻片状电热元件6和薄片隔板7之间的距离，能够始终保持该间距在一定范围内，也即维持风道的距离，从而保持空气流动的顺畅，进一步维护空气的加热效果。

在上述实施例的基础上，片状电热元件6包括有第一封装板61、电发热材料62和第二封装板63，电发热材料62的两侧分别与第一封装板61和第二封装板63相固定。其中电发热材料62可为多种类型，例如：电热膜、金属电热箔、导电碳纤维薄片、石墨烯或富勒烯薄膜、其他类型的膜状或薄片状电热材料等。

需要说明的是，为了进一步增加片状电热元件6和薄片隔板7的稳定性，形成四边均收到固定限制的情况，在顶盖板8之下可以活动设置一个同支撑分拣块51相同的分拣块，进一步稳定加热工作的稳定进行。

第一封装板61、第二封装板63和薄片隔板7的厚度均位于1毫米至10毫米之间，且材质相同，均可使用人工云母板、微晶玻璃板、搪瓷板、耐热陶瓷板、耐热钢化玻璃板、表面绝缘处理的金属板、及这些板材的组合使用等。其目的是为了较大程度地放大电发热材料62释放出来的热量。

其中第一封装板61和第二封装板63表面的红外发射率均大于0.80，在对电加热材料进行通电之后，第一封装板61和第二封装板63能够吸收电发热材料62产生的热量，并且释放至两侧，因此相邻的片状电热元件6之间的缝隙内的空气便能够收到来自两侧的热量，增强加热效果，由于第一封装板61和第二封装板63的红外发射率大于0.80，因此其对于电发热材料62产生的热量能够减少热量损耗，从而将大部分热量发射出去与空气接触，在空气的流动过程中加热空气，由此对比现有技术而言，栅格状结构的片状电热元件6，在供电相同的情况下，其对空气加热的效果更为显著，故若是与现有技术共同将空气加热至相同温度，本发明所消耗电量更低，进而能够降低成本，提高生产效率。

薄片隔板7表面的红外吸收率大于0.80，因此在相邻的片状电热元件6向两侧的缝隙内释放热量时，薄片隔板7能够吸收来自片状电热元件6释放出来的热量，从而提高自身的温度，对于原本流动在两个片状电热元件6之间的空气，进一步提升空气热量，提高加热效率。

本发明的工作原理如下：通过片状电热元件6发热是空气升温，密度降低后自动促进空气由下至上流动，在此期间，栅格状安装的片状电热元件6和薄片隔板7之间形成若干个风道，每个风道内流动的空气均能受到片状电热元件6释放出来的热量以及薄片隔板7吸收并释放的热量，因而在一定的功率下，片状电热元件6的加热效果更好。

本实施例的工作原理和工作过程等内容可以参照前述实施例相应内容。

以上实施例仅用以解释说明本发明的技术方案而非对其限制。本领域技术人员应当理解，未脱离本发明精神和范围的任何修改和等同替换，均应落入本发明权利要求的保护范围中。